题目内容
随着我国工业化水平的不断发展，解决水、空气污染问题成为重要课题．（1）汽车尾气的大量排放是造成空气污染的重要因素之一，发展燃料电池汽车可以有效地解决上述问题．直接甲醇燃料电池（DMFC）不会产生有害产物，能量转换效率比内燃机高2～3倍，电池结构如图所示，c处通入的物质为
“B”）移动，写出电池负极的电极反应方程
（2）工业废水中常含有一定量的Cr2O72-，会对人类及生态系统产生很大损害，电解法是处理铬污染的常用方法．该法用Fe做电极电解含Cr2O72-的酸性废水，电解时，在阴极上有大量气泡生成，并产生Cr（OH）3、Fe（0H）3沉淀．
①反应中，1mol Cr2O72-完全生成Cr（0H）3沉淀，外电路通过电子的物质的量为
②常温下，Cr（OH）3的溶度积Ksp=10-32（mol?L-1）4，当Cr3+浓度小于10-5mol?L-1时可认为完全沉淀，电解完全后，测得溶液的pH=6，则该溶液过滤后为
（3）含氨废水易引发水体富营养化．向NH4Cl溶液中加入少量NaOH固体，溶液中
| [NH3?H2O] | ||
[N
|
| 5.56 |
考点：常见化学电源的种类及其工作原理,弱电解质在水溶液中的电离平衡,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
专题：基本概念与基本理论
分析：（1）由氢离子的定向移动可知A为原电池的负极，B为原电池的正极，则a通入甲醇，c通入氧气；
（2）①亚铁离子会和Cr2O72-的酸性废水反应，发生反应的离子方程式是Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O，结合电极方程式Fe-2e-═Fe2+计算；
②根据溶度积计算；
（3）
为NH3?H2O电离平衡常数的倒数，温度不变，常数不变，NH4Cl溶液中存在NH4++H2O?NH3?H2O+H+，结合NH3?H2O电离平衡常数以及Kw计算．
（2）①亚铁离子会和Cr2O72-的酸性废水反应，发生反应的离子方程式是Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O，结合电极方程式Fe-2e-═Fe2+计算；
②根据溶度积计算；
（3）
| [NH3?H2O] | ||
[N
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解答：
解：（1）由氢离子的定向移动可知A为原电池的负极，B为原电池的正极，则a通入甲醇，c通入氧气，外电路中电子从为负极到正极，即从A到B，电池负极的电极反应方程式为CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+，故答案为：O2；A；B；CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+；
（2））①亚铁离子会和Cr2O72-的酸性废水反应，发生反应的离子方程式是Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O，阳极电极方程式Fe-2e-═Fe2+，则
Cr2O72-～6Fe2+～12mol电子，1mol Cr2O72-完全生成Cr（0H）3沉淀，外电路通过电子的物质的量为12mol，
故答案为：12；
②溶液的pH=6，则c（OH-）=10-8mol?L-1，则c3（OH-）×c（Cr3+）=Ksp=10-32（mol?L-1）4，c（Cr3+）=10-8mol?L-1＜10-5mol?L-1，能直接排放，
故答案为：能；
（3）
为NH3?H2O电离平衡常数的倒数，温度不变，常数不变，
已知①NH3?H2O?NH4++OH-，Kb=1.8×10-5mol?L-1，
②H2O?H++OH-，Kw=1.0×10-14，
则②-①可得NH4++H2O?NH3?H2O+H+，K=
=
×10-9，
则1mol?L-1的NH4Cl溶液中c（H+）=
)=
mol/L=2.36×10-5mol?L-1，
故答案为：2.36×10-5．
（2））①亚铁离子会和Cr2O72-的酸性废水反应，发生反应的离子方程式是Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O，阳极电极方程式Fe-2e-═Fe2+，则
Cr2O72-～6Fe2+～12mol电子，1mol Cr2O72-完全生成Cr（0H）3沉淀，外电路通过电子的物质的量为12mol，
故答案为：12；
②溶液的pH=6，则c（OH-）=10-8mol?L-1，则c3（OH-）×c（Cr3+）=Ksp=10-32（mol?L-1）4，c（Cr3+）=10-8mol?L-1＜10-5mol?L-1，能直接排放，
故答案为：能；
（3）
| [NH3?H2O] | ||
[N
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已知①NH3?H2O?NH4++OH-，Kb=1.8×10-5mol?L-1，
②H2O?H++OH-，Kw=1.0×10-14，
则②-①可得NH4++H2O?NH3?H2O+H+，K=
| 1×10-14 |
| 1.8×10-5 |
| 1 |
| 1.8 |
则1mol?L-1的NH4Cl溶液中c（H+）=
| K×c(NH4+ |
|
故答案为：2.36×10-5．
点评：本题考查较为综合，涉及电化学知识、弱电解质的电离以及盐类的水解，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，为高频考点，难度较大，注意相关计算公式的运用．
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